第一篇：熱力學開發試驗與數據分析小結
熱力學開發試驗與數據分析小結
熱力學開發的定義個人認為，是對設計出的基本型發動機，通過調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR狀態等參數（對于增壓直噴發動機則另有增壓控制率、燃油壓力、噴油正時等參數），使發動機在全負荷時得到最優的最大功率、最大扭矩、最低比油耗及在部分負荷得到最優的燃油經濟性、燃燒穩定性和排放水平，如果基本型的發動機不能達到目標，則要針對問題更改相應的設計和硬件，直至滿足目標。
一、試驗設備
1、PUMA系統
記錄發動機臺架運行參數的數據，也可與其他系統相通信并記錄其試驗數據。
2、INDICATING系統
通過氣缸燃燒壓力傳感器的壓力信號，運算得到缸壓曲線、平均指示有效壓力IMEP、MFB50%、COV of IMEP、缸壓波動振幅等。平時試驗時，一般要根據缸壓曲線，來判斷發動機是否有爆震產生。
3、CAMEO系統
發動機自動標定及運行的工具。能自動調整ECU的標定參數如點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位及CBR控制狀態等，便于標定參數的優化及標定時的數據采集。
4、INCA系統
發動機ECU標定工具，可調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR開關狀態等發動機運行參數。
5、其他設備儀器
汽缸燃燒壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器、排氣溫度、排氣壓力傳感器、空燃比分析儀、線性氧傳感器及排放分析儀等。
二、試驗內容與方法
1、全負荷優化試驗
全負荷試驗主要驗證發動機的最大功率、最大扭矩及最低燃油消耗BSFC。調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等參數，使發動機發揮出最優性能。a）不同進氣歧管的外特性試驗
細長的進氣歧管有助于提高低速段的扭矩，粗短的進氣歧管有助于提高高速段的扭矩。b）不同凸輪軸（不同型線、升程）的全負荷試驗
VVT（Variable valve timing）：
VVT的作用：降低燃油消耗、降低排放、提高燃燒穩定性、提高功率和扭矩輸出。通過改變凸輪軸相位可控制內部EGR率，（重疊角大時，內部EGR率大）當內部EGR率大時要得到相同的功率輸出必須，增大節氣門開度，這將使進氣管內的絕對壓力升高，減小節流損失，提高燃油經濟性。
通過控制內部EGR率，可顯著的降低Nox的排放量，HC的排放量只是稍微提高。
發動機怠速時，為了得到良好的燃燒穩定性，需要較小的重疊角，大負荷時為了得到較大的功率輸出，需要較大的重疊角，但此時由于一部分燃油進入排氣系統內會犧牲燃油經濟性。
較早的進氣閥關（IVC）有利于低速段扭矩的輸出，不利于高速扭矩的輸出。較早的排氣閥開（EVO）有利于減少泵氣損失，但是較早的EVO減少了膨脹沖程，沖掉了減少的泵氣損失，降低了IMEP。因此，低速時需要較遲的EVO，高速時需要較早的EVO。大的進排氣閥重疊角，有利于發動機高速換氣，但是活塞與進排氣閥的間隙尤其是怠速的穩定性限制了允許的重疊持續期。c）不同壓縮比的全負荷試驗（不同活塞、燃燒室）c）不同排氣系統的全負荷試驗
主要驗證發動機排氣背壓對發動機性能的影響。d）不同進氣系統的全負荷試驗。
主要驗證發動機進氣系統壓降對發動機性能的影響。
2、部分負荷優化試驗（主要以工況點2000rpm/2bar BMEP為主，其他如1500rpm/2bar、1500rpm/4bar、2000rpm/4bar、3000rpm/2bar、3000rpm/3bar、3000rpm/4bar）
調整發動機點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等發動機運行參數，使發動機發揮出最優性能。部分負荷主要檢驗發動機的燃油經濟性（BSFC）、燃燒穩定性（COV of IMEP）、排放水平（PCO、PHC、PNOx）。
1）不同CBR結構的部分負荷試驗。CBR（Control burned rate）：CBR發動機的氣道由切向氣道與中型氣道組成，（切向氣道形成渦流，中性氣道形成滾流），部分負荷時通過關閉中性氣道，使空氣只從切向氣道進入氣缸，從而形成較強的紊流，可使燃燒加快。燃燒速度快可提高燃燒穩定性，此時可適當推遲點火提前角以提高排氣溫度，加快三元催化器的起燃，同時推遲點火提前角也能降低HC的排放。CBR的另外優點是可與VVT相配合，達到節油的目的，通過改變凸輪相位，可適當增大內部EGR，內部EGR的增大會使燃燒速度降低，燃燒穩定性降低，但這可通過CBR來補償。調整點火提前角、空燃比、進排氣相位等參數，使發動機發揮出最優性能。
2）不同凸輪軸的部分負荷試驗 3）不同進氣歧管的部分負荷試驗 4）不同壓縮比的部分負荷試驗
3、噴油目標試驗
不同工況下，燃油霧化良好，油束處于氣道中心，盡量減少濕壁，濕壁面積大會使機油稀釋嚴重和HC的排放升高。
4、火花塞選擇試驗
三、主要試驗數據及分析
1、MFB50%(Mass fraction burned 50%、CA ATDC)
為了得到最佳燃燒熱釋放率MFB50%應處在上止點后8度，對應的燃燒最高壓力點應在上止點后12度附近，此時發動機的燃油經濟性、燃燒穩定性最好，其位置可通過點火提前角調整，點火角提前其位置提前，點火角推遲其位置推遲。在低速低負荷區域，MFB50%能達到止點后8度的位置，但在高速高負荷時由于爆震等原因，要遲于上止點后8度。
2、SA（Spark advance、CA BTDC）
點火提前角，調整點火提前角應盡可能使MFB50%應處在上止點后8度的位置，如果發生爆震則要推遲點火角。點火角過大會發生爆震或處于爆震極限，檢查點火角是否適當的方法是：缸壓曲線的波動振幅應小于不同轉速的規定值（一般規律：發動機轉速n千轉，允許壓力波動振幅值為n bar）。另外點火提前角滯后會使排溫升高，高速高負荷必須注意。
3、BMEP（Brake mean effective pressure、bar）
制動平均有效壓力是通過發動機臺架的制動力矩計算得到，其值一般與進氣管絕對壓力有如下關系：進氣壓力1bar時平均制動有效壓力為10-11bar，進氣壓力為1.6bar時平均制動有效壓力為16-17bar。
4、IMEP（Indicated mean effective pressure、bar）
指示平均有效壓力，通過缸壓傳感器的壓力信號，計算得到。
5、FMEP（Friction mean effective pressure、bar）摩擦平均有效壓力FMEP= IMEP-BMEP。FMEP值過大將會影響發動機的功率扭矩輸出，1.6L CBR VVT發動機在額定功率點的理想值為1.6~1.7 bar。
6、PMEP（Pumping mean effective pressure、bar）
泵氣平均有效壓力，提前開啟排氣閥可降低泵氣損失，但有可能縮短作功沖程，減小指示平均有效壓力。
7、COV of IMEP（Coefficient of vibration of IMEP）
該值主要是評定發動機部分負荷與怠速時燃燒穩定性的重要指標，其值越小燃燒越穩定，一般地，燃燒速度越快其值越小。低速低負荷時其值較大，高負荷時其值較小。2000rpm/2bar時其限值為5%，怠速時其限值為20%。
8、BSFC（Brake specific fuel consumption）
評價發動機燃油經濟性的重要指標，全負荷工況點的最低值為275g/kw*h（此時空燃比應小于1），2000rpm/2bar時其限值為372-399g/kw.h（RON 95）。
9、Max pressure rise（bar /CA）
平均壓力上升率，當點火角設定的過早時，平均壓力上升率增大，輸出扭矩增大，油耗降低，但燃燒噪聲變大，工作粗暴，因此需對此限制。1.6L CBR VVT和2.0L TCI GDI發動機的最大值為4bar/CA。
10、Lambda 空燃比有實測空燃比和通過排放分析儀計算的空燃比兩種。
部分負荷空燃比為1；全負荷時為了得到較大的扭矩輸出需將空燃比加濃，一般情況下空燃比為0.9時，發動機的輸出功率較大；高速高負荷時，為了降低排氣溫度而將空燃比設的更加濃，可為0.85，空燃比加濃排氣溫度降低的原因主要是燃油蒸發吸收部分熱量，另外空燃比過濃將會使燃燒不充分，而是排氣溫度降低。
11、噴油正時
對于直噴發動機，噴油正時比較重要。因為當加大氣門重疊角時，可利用新鮮空氣將廢氣盡可能排除，然后開始噴油，這樣避免了燃油隨新鮮空氣進入排氣系統，因此適當的噴油正時可以提高燃油經濟性。有一點要注意，由于一部分新鮮空氣未參加燃燒便進入排氣系統，這使排氣系統中氧傳感器的測得空燃比值高于實際燃燒的空燃比值。
12、最大燃燒爆發壓力
最大燃燒爆發壓力過大，活塞、曲軸等運動件的強度也必須提高，否則容易損壞。1.6L CBR VVT 發動機的最高燃燒爆發壓力70bar、2.0L TCI GDI最大燃燒爆發壓力90bar。
13、發動機最大功率
滿足開發目標。1.6L CBR VVT發動機的開發目標為87kw/6200rpm（RON 95），2.0L TCI GDI發動機的開發目標為144kw/5500rpm（RON 95）。
14、發動機扭矩
滿足最大扭矩的開發目標，低速段扭矩的開發目標。最大扭矩點的轉速不要太高一般小于4500rpm，低速段的扭矩較低，會影響整車的加速性能。
1.6L CBR VVT 發動機的最大扭矩開發目標值為147 Nm/4300rpm、低速段扭矩的開發目標值為121 Nm / 1500rpm（RON 95）；
2.0L TCI GDI 發動機的最大扭矩開發目標值為290Nm/1800rpm、低速段扭矩的開發目標值為249 Nm/1500rpm（RON 95）。
15、PCO 其排放量主要與空燃比有關，空燃比濃排放量升高。
16、PHC 點火角推遲排放量降低，空燃比濃排放量升高。
17、PNOx 燃燒溫度高，氮氧化物的含量高。通過內部EGR可顯著降低其含量。
18、CO2
19、O2 一般排氣中氧氣的含量在1%內，則說明燃燒正常，可通過此數值方便的判斷發動機工作狀態是否正常。20、發動機出水溫度
一般控制在90攝氏度。
21、發動機進水溫度
進出水溫的差在4攝氏度比較合理，說明發動機的冷卻系統的冷卻能力滿足要求。
22、發動機機油壓力
機油壓力正常保持在4-5 bar。
23、機油溫度
一般控制在90攝氏度，最高溫度不能超過140度。
24、環境壓力
25、空濾口溫度、壓力
空濾口溫度一般控制在標準溫度25度。
26、進氣軟管溫度、壓力
27、進氣管溫度、壓力
全負荷試驗時，進氣歧管的壓力與環境壓力的差值不能太大，否則將影響發動機的充氣效率也就影響了發動機的功率輸出，1.6L CBR VVT發動機的限值為25-30mbar。
增壓發動機進氣管溫度控制的過低，有利于功率扭矩輸出，但實際上增壓發動機進氣管內的一般較高（本發動機規定，外特性試驗時為50攝氏度），因此要注意進氣管內的溫度是否適當。增壓發動機進氣管壓力控制的高，有利于功率扭矩輸出，但進氣壓力過高（如絕對壓力超過1.8bar），將會使增壓器的工作負荷加大，工作環境惡化，可靠性降低，另外也減少了高原時進氣增壓的余量。
28、各缸進氣口溫度
29、油軌壓力
1.6L CBR VVT發動機的油軌燃油壓力為4bar。2.0TCI GDI 發動機的油軌壓力可調，一般控制在7-11Mpa，中低負荷時燃油需求量小，為了降低高壓油泵的功率消耗，將油壓設定的低一些，高負荷時為了滿足燃油量，應將油壓設定的高些。30、進回油溫度
31、各缸排氣溫度
32、排放物采樣
33、三元催化器前的溫度、壓力
1.6L CBR VVT發動機的最大功率點的排氣背壓規定值為350mbar。三元催化器前的最高排氣溫度應低于850攝氏度。
2.0L TCI GDI發動機最大功率點的排氣背壓規定值為450mbar（最大不能超過550mbar）。增壓器前的最高排氣溫度應低于950攝氏度。
34、三元催化器溫度
一般三元催化器內部的最高溫度不能超過920度，否則三元催化器將會被燒結損壞。
35、三元催化器后的溫度、壓力
注：在進行臺架試驗時一定要注意三個重要的參數：點火提前角、排氣溫度和空燃比。
點火角不當則會引起爆震，損壞發動機；排氣溫度過高將會使三元催化器燒結損壞；空燃比不當將會影響油耗，也會影響點火提前角和排氣溫度。
第二篇：熱力學開發試驗與數據分析小結
熱力學開發試驗與數據分析小結
熱力學開發的定義個人認為，是對設計出的基本型發動機，通過調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR狀態等參數（對于增壓直噴發動機則另有增壓控制率、燃油壓力、噴油正時等參數），使發動機在全負荷時得到最優的最大功率、最大扭矩、最低比油耗及在部分負荷得到最優的燃油經濟性、燃燒穩定性和排放水平，如果基本型的發動機不能達到目標，則要針對問題更改相應的設計和硬件，直至滿足目標。
一、試驗設備
1、PUMA系統
記錄發動機臺架運行參數的數據，也可與其他系統相通信并記錄其試驗數據。
2、INDICATING系統
通過氣缸燃燒壓力傳感器的壓力信號，運算得到缸壓曲線、平均指示有效壓力IMEP、MFB50%、COV of IMEP、缸壓波動振幅等。平時試驗時，一般要根據缸壓曲線，來判斷發動機是否有爆震產生。
3、CAMEO系統
發動機自動標定及運行的工具。能自動調整ECU的標定參數如點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位及CBR控制狀態等，便于標定參數的優化及標定時的數據采集。
4、INCA系統
發動機ECU標定工具，可調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位、CBR（可控燃燒速率）開關狀態等發動機運行參數。
5、其他設備儀器
汽缸燃燒壓力傳感器、進氣溫度傳感器、進氣壓力傳感器、排氣溫度、排氣壓力傳感器、空燃比分析儀、線性氧傳感器及排放分析儀等。
二、試驗內容與方法
1、全負荷優化試驗
全負荷試驗主要驗證發動機的最大功率、最大扭矩及最低燃油消耗BSFC（全負荷燃油消耗率）。調整點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等參數，使發動機發揮出最優性能。a）不同進氣歧管的外特性試驗
細長的進氣歧管有助于提高低速段的扭矩，粗短的進氣歧管有助于提高高速段的扭矩。b）不同凸輪軸（不同型線、升程）的全負荷試驗
VVT（Variable valve timing）：
VVT的作用：降低燃油消耗、降低排放、提高燃燒穩定性、提高功率和扭矩輸出。通過改變凸輪軸相位可控制內部EGR率，（重疊角大時，內部EGR率大）當內部EGR率大時要得到相同的功率輸出必須，增大節氣門開度，這將使進氣管內的絕對壓力升高，減小節流損失，提高燃油經濟性。
通過控制內部EGR率，可顯著的降低Nox的排放量，HC的排放量只是稍微提高。
發動機怠速時，為了得到良好的燃燒穩定性，需要較小的重疊角，大負荷時為了得到較大的功率輸出，需要較大的重疊角，但此時由于一部分燃油進入排氣系統內會犧牲燃油經濟性。
較早的進氣閥關（IVC）有利于低速段扭矩的輸出，不利于高速扭矩的輸出。較早的排氣閥開（EVO）有利于減少泵氣損失，但是較早的EVO減少了膨脹沖程，沖掉了減少的泵氣損失，降低了IMEP。因此，低速時需要較遲的EVO，高速時需要較早的EVO。大的進排氣閥重疊角，有利于發動機高速換氣，但是活塞與進排氣閥的間隙尤其是怠速的穩定性限制了允許的重疊持續期。c）不同壓縮比的全負荷試驗（不同活塞、燃燒室）c）不同排氣系統的全負荷試驗
主要驗證發動機排氣背壓對發動機性能的影響。d）不同進氣系統的全負荷試驗。
主要驗證發動機進氣系統壓降對發動機性能的影響。
2、部分負荷優化試驗（主要以工況點2000rpm/2bar BMEP為主，其他如1500rpm/2bar、1500rpm/4bar、2000rpm/4bar、3000rpm/2bar、3000rpm/3bar、3000rpm/4bar）
調整發動機點火提前角、空燃比、進排氣凸輪相位等發動機運行參數，使發動機發揮出最優性能。部分負荷主要檢驗發動機的燃油經濟性（BSFC）、燃燒穩定性（COV of IMEP）、排放水平（PCO、PHC、PNOx）。
1）不同CBR結構的部分負荷試驗。CBR（Control burned rate）：CBR發動機的氣道由切向氣道與中型氣道組成，（切向氣道形成渦流，中性氣道形成滾流），部分負荷時通過關閉中性氣道，使空氣只從切向氣道進入氣缸，從而形成較強的紊流，可使燃燒加快。燃燒速度快可提高燃燒穩定性，此時可適當推遲點火提前角以提高排氣溫度，加快三元催化器的起燃，同時推遲點火提前角也能降低HC的排放。CBR的另外優點是可與VVT相配合，達到節油的目的，通過改變凸輪相位，可適當增大內部EGR，內部EGR的增大會使燃燒速度降低，燃燒穩定性降低，但這可通過CBR來補償。調整點火提前角、空燃比、進排氣相位等參數，使發動機發揮出最優性能。
2）不同凸輪軸的部分負荷試驗 3）不同進氣歧管的部分負荷試驗 4）不同壓縮比的部分負荷試驗
3、噴油目標試驗
不同工況下，燃油霧化良好，油束處于氣道中心，盡量減少濕壁，濕壁面積大會使機油稀釋嚴重和HC的排放升高。
4、火花塞選擇試驗
三、主要試驗數據及分析
1、MFB50%(Mass fraction burned 50%、CA ATDC)
為了得到最佳燃燒熱釋放率MFB50%應處在上止點后8度，對應的燃燒最高壓力點應在上止點后12度附近，此時發動機的燃油經濟性、燃燒穩定性最好，其位置可通過點火提前角調整，點火角提前其位置提前，點火角推遲其位置推遲。在低速低負荷區域，MFB50%能達到止點后8度的位置，但在高速高負荷時由于爆震等原因，要遲于上止點后8度。
2、SA（Spark advance、CA BTDC）
點火提前角，調整點火提前角應盡可能使MFB50%應處在上止點后8度的位置，如果發生爆震則要推遲點火角。點火角過大會發生爆震或處于爆震極限，檢查點火角是否適當的方法是：缸壓曲線的波動振幅應小于不同轉速的規定值（一般規律：發動機轉速n千轉，允許壓力波動振幅值為n bar）。另外點火提前角滯后會使排溫升高，高速高負荷必須注意。
3、BMEP（Brake mean effective pressure、bar）
制動平均有效壓力是通過發動機臺架的制動力矩計算得到，其值一般與進氣管絕對壓力有如下關系：進氣壓力1bar時平均制動有效壓力為10-11bar，進氣壓力為1.6bar時平均制動有效壓力為16-17bar。
4、IMEP（Indicated mean effective pressure、bar）
指示平均有效壓力，通過缸壓傳感器的壓力信號，計算得到。
5、FMEP（Friction mean effective pressure、bar）摩擦平均有效壓力FMEP= IMEP-BMEP。FMEP值過大將會影響發動機的功率扭矩輸出，1.6L CBR VVT發動機在額定功率點的理想值為1.6~1.7 bar。
6、PMEP（Pumping mean effective pressure、bar）
泵氣平均有效壓力，提前開啟排氣閥可降低泵氣損失，但有可能縮短作功沖程，減小指示平均有效壓力。
7、COV of IMEP（Coefficient of vibration of IMEP）
該值主要是評定發動機部分負荷與怠速時燃燒穩定性的重要指標，其值越小燃燒越穩定，一般地，燃燒速度越快其值越小。低速低負荷時其值較大，高負荷時其值較小。2000rpm/2bar時其限值為5%，怠速時其限值為20%。
8、BSFC（Brake specific fuel consumption）
評價發動機燃油經濟性的重要指標，全負荷工況點的最低值為275g/kw*h（此時空燃比應小于1），2000rpm/2bar時其限值為372-399g/kw.h（RON 95）。
9、Max pressure rise（bar /CA）
平均壓力上升率，當點火角設定的過早時，平均壓力上升率增大，輸出扭矩增大，油耗降低，但燃燒噪聲變大，工作粗暴，因此需對此限制。1.6L CBR VVT和2.0L TCI GDI發動機的最大值為4bar/CA。
10、Lambda 空燃比有實測空燃比和通過排放分析儀計算的空燃比兩種。
部分負荷空燃比為1；全負荷時為了得到較大的扭矩輸出需將空燃比加濃，一般情況下空燃比為0.9時，發動機的輸出功率較大；高速高負荷時，為了降低排氣溫度而將空燃比設的更加濃，可為0.85，空燃比加濃排氣溫度降低的原因主要是燃油蒸發吸收部分熱量，另外空燃比過濃將會使燃燒不充分，而是排氣溫度降低。
11、噴油正時
對于直噴發動機，噴油正時比較重要。因為當加大氣門重疊角時，可利用新鮮空氣將廢氣盡可能排除，然后開始噴油，這樣避免了燃油隨新鮮空氣進入排氣系統，因此適當的噴油正時可以提高燃油經濟性。有一點要注意，由于一部分新鮮空氣未參加燃燒便進入排氣系統，這使排氣系統中氧傳感器的測得空燃比值高于實際燃燒的空燃比值。
12、最大燃燒爆發壓力
最大燃燒爆發壓力過大，活塞、曲軸等運動件的強度也必須提高，否則容易損壞。1.6L CBR VVT 發動機的最高燃燒爆發壓力70bar、2.0L TCI GDI最大燃燒爆發壓力90bar。
13、發動機最大功率
滿足開發目標。1.6L CBR VVT發動機的開發目標為87kw/6200rpm（RON 95），2.0L TCI GDI發動機的開發目標為144kw/5500rpm（RON 95）。
14、發動機扭矩
滿足最大扭矩的開發目標，低速段扭矩的開發目標。最大扭矩點的轉速不要太高一般小于4500rpm，低速段的扭矩較低，會影響整車的加速性能。
1.6L CBR VVT 發動機的最大扭矩開發目標值為147 Nm/4300rpm、低速段扭矩的開發目標值為121 Nm / 1500rpm（RON 95）；
2.0L TCI GDI 發動機的最大扭矩開發目標值為290Nm/1800rpm、低速段扭矩的開發目標值為249 Nm/1500rpm（RON 95）。
15、PCO 其排放量主要與空燃比有關，空燃比濃排放量升高。
16、PHC 點火角推遲排放量降低，空燃比濃排放量升高。
17、PNOx 燃燒溫度高，氮氧化物的含量高。通過內部EGR可顯著降低其含量。
18、CO2
19、O2 一般排氣中氧氣的含量在1%內，則說明燃燒正常，可通過此數值方便的判斷發動機工作狀態是否正常。20、發動機出水溫度
一般控制在90攝氏度。
21、發動機進水溫度
進出水溫的差在4攝氏度比較合理，說明發動機的冷卻系統的冷卻能力滿足要求。
22、發動機機油壓力
機油壓力正常保持在4-5 bar。
23、機油溫度
一般控制在90攝氏度，最高溫度不能超過140度。
24、環境壓力
25、空濾口溫度、壓力
空濾口溫度一般控制在標準溫度25度。
26、進氣軟管溫度、壓力
27、進氣管溫度、壓力
全負荷試驗時，進氣歧管的壓力與環境壓力的差值不能太大，否則將影響發動機的充氣效率也就影響了發動機的功率輸出，1.6L CBR VVT發動機的限值為25-30mbar。
增壓發動機進氣管溫度控制的過低，有利于功率扭矩輸出，但實際上增壓發動機進氣管內的一般較高（本發動機規定，外特性試驗時為50攝氏度），因此要注意進氣管內的溫度是否適當。增壓發動機進氣管壓力控制的高，有利于功率扭矩輸出，但進氣壓力過高（如絕對壓力超過1.8bar），將會使增壓器的工作負荷加大，工作環境惡化，可靠性降低，另外也減少了高原時進氣增壓的余量。
28、各缸進氣口溫度
29、油軌壓力
1.6L CBR VVT發動機的油軌燃油壓力為4bar。2.0TCI GDI 發動機的油軌壓力可調，一般控制在7-11Mpa，中低負荷時燃油需求量小，為了降低高壓油泵的功率消耗，將油壓設定的低一些，高負荷時為了滿足燃油量，應將油壓設定的高些。30、進回油溫度
31、各缸排氣溫度
32、排放物采樣
33、三元催化器前的溫度、壓力
1.6L CBR VVT發動機的最大功率點的排氣背壓規定值為350mbar。三元催化器前的最高排氣溫度應低于850攝氏度。
2.0L TCI GDI發動機最大功率點的排氣背壓規定值為450mbar（最大不能超過550mbar）。增壓器前的最高排氣溫度應低于950攝氏度。
34、三元催化器溫度
一般三元催化器內部的最高溫度不能超過920度，否則三元催化器將會被燒結損壞。
35、三元催化器后的溫度、壓力
注：在進行臺架試驗時一定要注意三個重要的參數：點火提前角、排氣溫度和空燃比。
點火角不當則會引起爆震，損壞發動機；排氣溫度過高將會使三元催化器燒結損壞；空燃比不當將會影響油耗，也會影響點火提前角和排氣溫度。
發動機產品的數字化開發
作者：長安汽車工程研究院 詹樟松 來源：AI汽車制造業
在市場競爭趨于白熱化的今天，汽車和發動機制造企業的成功取決于能否持續地向市場提供一流的汽車和發動機產品。富有創新的高效產品開發流程則是企業向市場持續提供一流產品的保證。
產品開發流程概述
發動機產品開發是一個龐大的，具體的產品開發管理程序集，其范圍涵蓋了從項目研究分析到批量生產整個過程，隨著信息技術的發展，將數字化的開發成為一種趨勢，發動機產品開發流程的數字化就是在PDM等平臺上通過計算機和網絡來處理、固化和集成整個發動機產品的開發過程見圖1。
圖1 發動機產品開發流程及其數字化示意圖
本文選取發動機開發流程中的設計和驗證階段，以一款發動機從市場概念確定到虛擬樣機開發完畢進入樣機制作和物理試驗開發為止，簡單地介紹發動機產品的虛擬開發過程。
本文定義的設計和驗證階段的數字化開發可細分為概念設計階段、布置設計階段和詳細設計階段，每個階段都包含了數字化設計和驗證工作的并行和協同：設計工程師按照時間進度提交零部件、裝配的子系統及整機的CAD設計數據；驗證工程師應用CAE手段對設計部門提交的CAD數據進行包括最基本的尺寸和運動學校核、復雜的動力學分析和功能實現以及最復雜的可靠性分析等進行全方位驗證。在整個數字化開發過程中，CAD設計和CAE分析都在PDM系統的統一管理下實現最大化的并行、交互和協同。
概念設計階段
概念設計階段是發動機產品開發流程中進入工程化開發過程的第一階段，也是最重要的階段。理論上來說，有關所開發產品的所有重大決策性問題都要在這一階段內解決。概念設計階段的主要工作有：對前期項目策劃階段完成的市場、法規、競爭對手和競爭機型調查研究的結果進行分析和評估，并轉換為概念設計階段的設計輸入；產品設計、工藝設計、生產制造、市場銷售和零部件供應商的專家們在概念設計階段需協同進行可行性研究工作；根據產品的市場定位和企業品牌的內涵，結合當前行業的技術發展水平等因素，確定所開發產品在性能、質量、成本等方面適當的目標水平、具體指標和規格要求；進行整機系統總體布置研究；確定產品的總體技術方案和各子系統的總體技術路線等。
概念設計階段的數字化開發工作以CAE仿真分析為主，在整機級和各大系統級建立虛擬樣機進行CAE分析，根據仿真分析的結果設定各項設計目標和確定總體技術路線。對于發動機產品開發而言，概念設計階段的主要CAE仿真任務有：
1、發動機氣體交換過程模擬
建立一維的CFD模型，分析發動機經進氣系統吸入新鮮空氣直至經排氣系統排出的整個過程，目的是確定進氣系統和排氣系統以及氣缸蓋氣道的總體技術方案和主要參數，目標是保證發動機整個氣體交換過程順暢有效。此類分析軟件主要有GT-Power和AVL-Boost等。
2、發動機熱動力學分析和整機性能預測
在氣體交換的基礎上增加發動機缸內燃燒過程的仿真分析，預測發動機的總體性能，如功率、扭矩和燃油消耗率等，然后反過來確定進氣系統、排氣系統、由缸蓋、缸體和活塞組成的燃燒系統等子系統的主要參數和技術方案，如圖2所示。
圖2 發動機熱動力學和整機總體性能預測
3、發動機冷卻系統一維CFD分析
用于確定發動機水套的主體結構使發動機得到有效而適當的冷卻，保證發動機熱力學性能和可靠性的實現。此類分析軟件有GT-Cool等。
4、發動機潤滑系統一維CFD分析
用于確定發動機潤滑系統，主要是發動機缸蓋、缸體的潤滑油道的主體結構和主要參數，使發動機各運動部件，如凸輪配氣機構、曲柄連桿機構等得到有效而適當的潤滑，保證發動機的可靠性。此類分析軟件有FlowMaster等。
5、裝備該發動機的整車的基本性能仿真分析
目的是確定與該發動機匹配的變速器，以及預測裝備此動力總成的汽車的動力性和燃料經濟性，圖3所示的即為整車性能分析CAE模型及其相應的分析結果——新歐洲循環工況下的汽車燃油消耗量和汽車性能指標（反映汽車的動力性）之間的關系。該類分析軟件主要有AVL-Cruise和GT-Drive等。
圖3 汽車動力性和燃料經濟性能預測和變速器選型分析
布置設計階段
布置設計階段主要是確定各主要零部件的尺寸和相互之間的關系及接口，進一步對概念設計階段確定的技術方案進行細化。布置設計階段的CAD設計工作主要是根據概念設計階段的CAE仿真結果建立發動機各大子系統的表面模型，確定和建立各大子系統之間的裝配關系和模型，以及明確發動機在所裝配的整車發動機艙中的坐標位置等。CAE仿真分析則需要對所有的概念設計階段的分析模型進行更新，使之更加具體和復雜，仿真的輸出結果也更加詳細和準確。同時，增加新的一些CAE仿真分析內容和領域，如發動機前端輪系動力學分析，配氣機構動力學分析，以及發動機的缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大零部件的初步有限元分析等。
1、發動機的前端輪系和配氣機構動力學分析
應用AVL-Tycon或MSC.ADAMS等行業常用的專業軟件建立分析模型，首先對前端輪系和配氣機構子系統的布置設計結果進行各運動零部件之間的裝配和運動學關系進行檢查和校核，然后開始動力學分析，主要的分析內容是考察各運動零部件的位移、速度、加速度等運動學和動力學指標以及各零部件在各種狀況下的受力情況，分析目的是要求各運動部件的各力學指標在合理范圍之內以確保動力學系統的可靠性和良好振動和噪聲水平，圖4即為發動機配氣機構的動力學分析。
圖4 發動機配氣機構動力學分析
2、主要零部件的有限元分析
在布置設計階段部分主要的零部件，如缸蓋、缸體、曲軸、凸輪軸和連桿五大件將進行第一輪的有限元計算分析，考察和驗證零部件CAD結構設計的合理性，主要計算各零部件的剛強度、模態和疲勞等。在布置設計階段，有限元分析是靜態分析，相對簡單，主要考察零部件CAD設計的靜態結構參數的合理性。圖5和圖6分別給出了發動機連桿的強度分析和曲軸的扭振分析，常用的分析軟件有HyperWorks、NASTRAN、ABAQUS、AVL-EXCITE等。
圖5 發動機連桿強度分析
圖6 發動機曲軸扭轉振動分析
詳細設計階段
詳細設計階段，數字化開發范圍將覆蓋所有新設計零部件的全部特性，在詳細設計階段結束時將保證每一個零部件的CAD設計數據（包括三維實體設計數據和二維平面設計數據）將能具體指導工廠的生產制造，因此，CAD設計的工作量急劇增長，成為詳細設計階段的主要工作。同時，在詳細設計階段將應用CAE分析手段對所有新設計零部件的CAD設計進行分析和驗證，以確保在數字化開發階段解決每個新設計的零部件以及從零部件到各子系統、最后到整機的每個層次都不存在問題。
此時，CAE分析的首要任務是對前兩個階段所有的分析模型根據詳細設計階段能夠獲得的最全面的設計信息進行最后的更新和拓展，進一步更準確地驗證各零部件、系統和整機的功能和特性。比如在概念設計和布置設計階段進行的發動機氣體交換一維CFD分析的基礎上將進一步拓展和更新到進行一維或三維的進排氣噪聲分析（見圖7），進排氣系統和發動機缸內流動的三維CFD分析（見圖8）。目的是從三維角度考察發動機的氣體交換過程和流體在發動機缸內的流動過程，保證發動機各缸進排氣的均勻度和發動機缸內流動的最佳化，以及在保證發動機性能設計指標的前提下盡量降低發動機的進排氣噪聲。又如在前階段發動機冷卻系統的一維CFD分析在本階段將更新為最詳細的三維CFD分析，以詳細考察冷卻液在發動機冷卻水套中的流動情況，包括冷卻液的流動速度、壓力損失等參數，要求整個冷卻水套沒有流動死區或冷卻液發生沸騰等，使發動機得到恰當的冷卻，從而確保發動機的工作的可靠性。在汽車和發動機產品開發領域，常用的三維CFD分析軟件有Fluent、Star_CD和AVL-Fire等。
圖7 發動機進排氣氣動噪聲分析
圖8 發動機進排氣系統和缸內流動三維CFD分析
在此著重介紹發動機缸體缸蓋一體化分析（見圖9），該CAE分析項目是整個發動機開發流程中最復雜、最困難的、也是最重要的分析項目之一。發動機缸體缸蓋一體化分析是一個典型的流固耦合分析，整個分析由發動機缸內燃燒和傳熱、冷卻潤滑系統的三維CFD計算分析和缸體缸蓋的受熱、受力、變形等有限元分析兩個過程的交互耦合完成，考察發動機缸蓋、缸體、缸套、汽缸墊等在極限或典型運行工況下的溫度變化和變形等，尤其是一些關鍵部位的關鍵指標必須被驗證確認。比如缸蓋鼻梁區的最高溫度、缸套的最大變形量、汽缸墊的變形量等，這些部位任何一處設計不當導致溫度過高或變形過大都會給發動機帶來致命的失效。例如缸蓋鼻梁區溫度過高會導致材料蠕變失效、開裂等，缸套變形過大會帶來拉缸等，這些故障一旦發生將直接導致發動機完全失效而報廢。
圖9 發動機缸體缸蓋一體化分析
在詳細設計階段所有零部件和子系統新的CAD設計都必須經CAE仿真分析驗證，確保任何設計問題解決后，開發流程才能進入樣機制造和物理試驗開發和驗證階段。
結語
本文概述了數字化技術在現代發動機產品開發流程中的應用，從概念設計到詳細設計，CAD設計和CAE分析始終在PDM統籌下并行、協同工作，例如PDM系統會規定CAD設計工程師在一定的時間間隔內發布以百分比方式表示的CAD設計成熟度（完成度），負責該零部件的CAE分析工程師則根據CAD設計的不同成熟度建立不同層次的分析模型，進行相應層次CAE校核或驗證，并及時把分析結果反饋給CAD設計工程師，以保證其后續設計的正確方向。可見，整個數字化開發過程就是一個CAD設計和CAE驗證的“實時”交互和協同過程，該過程使得現代發動機產品的設計質量提高、周期變短并且降低了費用。(end)
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第三篇：材料熱力學與動力學
材料熱力學與動力學
參考書目：1.<
應用：形貌分析（顯微組織、斷口形貌、三維立體形態）
2）透射電子顯微鏡（TEM），是采用透過薄膜樣品的電子束成像來顯示樣品內部組織形態與結構。
應用：形貌分析（顯微組織和晶體缺陷）
3）X射線衍射（XRD），利用X射線在晶體中的衍射現象來分析材料的晶體結構、晶格參數、晶體缺陷（位錯等）、不同結構相的含量及內應力的方法。應用：點陣常數的測定、晶體對稱性的測定
4）電子探針（EPMA）利用聚焦的很細的電子束打在樣品的微觀區域，激發出樣品該區域的特征X射線。
應用：微區毫米范圍顯微結構分析。
縱坐標表示衍射強度，橫坐標2θ表示衍射方向(衍射線在空間分布的方位)2.From the OM（Optics Microscope光學顯微鏡）pictures of a kinds of steel and an ordinary piece of china ,you can derive what kinds of information ,please list that and make a short discussion.鋼鐵材料的顯微組織根據含碳量的不同各有不同，相同含碳量在不同溫度下的組織也有所不同。含碳量為0.77％的鋼稱為共析鋼；含碳量低于0.77％的鋼稱為亞共析鋼；含碳量為0.77～2.11％的鋼稱為過共析鋼；含碳量高于2.11％的稱為鑄鐵。不同含碳量和合金成分的鋼或鑄鐵，其顯微組織各不相同。同一成分的鋼或鑄鐵，經過不同的金屬熱處理后也具有不同的顯微組織。不同的顯微組織具有不同的性能，因此鋼鐵可以通過熱處理獲得不同的性能。鋼鐵顯微組織分析是研究鋼鐵和評定鋼鐵制品質量的重要手段。
普通陶瓷材料經過光學顯微鏡觀察表面有氣孔、金相、玻璃相 4.How to link microstructure with processing?
5.In your opinion ,how to deal with the solid state materials microstructure evolution is helpful to you work? 細晶強化：通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化，工業上將通過細化晶粒以提高材料強度。方法：增加過冷度、變質處理、振動與攪拌、對于冷變形的金屬可以通過控制變形度、退火溫度來細化晶粒。
固溶強化：融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變，晶格畸變增大了位錯運動的阻力，使滑移難以進行，從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。
加工硬化：金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。產生原因是，金屬在塑性變形時，晶粒發生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。第二相強化：復相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相存在。當第二相以細小彌散的微粒均勻分布于基體相中時，將會產生顯著的強化作用，這種強化作用稱為第二相強化。第二相強化的主要原因是它們與位錯間的交互作用，阻礙了位錯運動，提高了合金的變形抗力。
時效強化：合金元素經固溶處理后，獲得過飽和固溶體。在隨后的室溫放置或低溫加熱保溫時，第二相從過飽和固溶體中析出，引起強度，硬度以及物理和化學性能的顯著變化，這一過程被稱為時效。
6.For a piece of Alumina ceramics（氧化鋁陶瓷）,using which ways to get needed microstructure picture and from that to understand its structure development ,property specialty and control factors ,etc.金相顯微鏡，掃描電鏡觀察組織形貌。
電熔剛玉由于經過熔融工藝加工過程，因此一次晶體較大，一般較燒結a_A1203大幾倍甚至幾百倍;硬度高;脆性大;晶體邊界尖銳。燒結a-A1203具有晶界圓滑及高硬度的特點，它的顆粒由大量細小微晶團聚而成。由燒結法制備的a_A1203粉體，其顯微結構隨燒結溫度、添加劑、氣氛等條件的改變而改變。
Advice Reading 1.Considering standard china and its processing.從毛坯到產品，陶瓷材料需要二次加工，但由于硬脆特性，陶瓷的加工性比多屬材料困難得多，因此需要開發優質高效的陶瓷加工新工藝新技術。先進陶瓷的加工，涉及到陶瓷材料的性能，加工技術，檢測，連結和涂覆等許多方面。2.Discuss about the formation process of the tricalcium silicate(硅酸三鈣).3.Review about the iron-carbon phase and its application(7個區域).鐵碳合金相圖是研究鋼鐵的重要理論基礎，它反映了平衡狀態下鐵碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關系。鐵碳相圖是制定各種熱加工及熱處理工藝的依據，利用它還可以分析鋼鐵材料的性能，從而作為選材的理淪根據，它是學習鐵碳合金的一個重要工具。
鐵碳相圖的應用可歸納為以下幾個方面: 第一個方面（1.估算碳鋼和鑄鐵鑄造熔化加熱溫度）
是對已確定了化學成分的鐵碳合金.參照鐵碳相圖選擇熱加工工藝方法。例如45鋼在800℃以上溫度范圍內處于塑性極好的單相奧氏體區，故它可在此溫度以上的區域進行鍛造加工，以獲得所需要的外觀形態及內部組織形態。而含碳量在2.11 %以上的鐵碳合金，無論加熱到什么溫度也無法獲得塑性良好的單相組織狀態。因此，無法使用鍛造加工方法進行成型加工，然而，它們的熔點卻明顯低于含碳量為2.11%以下的其它合金。因此，它們更適宜采用鑄造加工工藝。第二方面（2.估算碳鋼鍛造加熱溫度）
在選材的過程中，可通過對不同化學成分的合金在室溫時組織結構的分析，大致獲得這些不同化學成分的合金在性能上的差異，然后再依據零件的服役條件和性能要求選擇適宜的材料。例如，鐵碳合金隨著含碳量的提高，滲碳體的數量不僅越來越多，而且它的形態也在逐漸變化，進而導致機械性能規律性變化。第三方面（3.估算熱處理加熱溫度）
是鐵碳相圖與熱處理工藝有著十分密切的聯系。例如，淬火是強化鋼材的重要手段之一。它是通過使過冷奧氏體轉變為馬氏體而實現的。結合鐵碳相圖，我們便可知道為什么不同的鋼材(特別是指含碳量不同的鋼材)應選擇不同的淬火加熱溫度，亞共析鋼的正確淬火加熱溫度應為Ac3以上30 – 50℃。（4.確定碳含量己知的合金在仟意溫度下的平衡狀態）（5.分析碳鋼和鑄鐵的平衡相變過程及室溫平衡組織）
（1）由鐵碳相圖可知，含碳量小于2.11%的鐵碳合金在較高溫度下可得到單相奧氏體，即AESG 區，利用奧氏體的塑性好、變形抗力小，碳鋼鍛造時易于成形。
第四篇：淘寶數據分析小結
淘寶數據分析，實際是電商數據分析，歸結到底還是零售數據分析，給你一些分析的思路，權當做拋磚引玉。
總體來說可以分為商品分析、客戶分析、地區分析、時間分析四大維度（參考數據雷達的分析思路）。在這里我重點說商品分析。
1、銷售狀況分析：主要分析本月銷售情況、本月銷售指標完成情況、與去年（或上月）同期對比情況。通過這組數據的分析可以知道同比銷售趨勢、實際銷售與計劃的差距。
2、銷售毛利分析：主要分析本月毛利率、毛利額情況，與去年同期對比情況。通過這組數據的分析可以知道同比毛利狀況，以及是否在商品毛利方面存在不足。
3、營運可控費用分析：主要是本月各項費用明細分析、與去年同期對比情況，有無節約控制成本費用。這里的各項費用是指：員工成本、能耗、物料及辦公用品費用、維修費用、存貨損耗、日常營運費用（包括電話費、交通費、垃圾費等），通過這組數據的分析可以清楚的知道門店營運可控費用的列支，是否有同比異常的費用發生、有無可以節約的費用空間。
4、櫥窗效率：主要是本月櫥窗效率情況、與去年同期對比。“日均櫥窗效率”是指“日均每個櫥窗平均銷售額”，即：日均櫥窗商品銷售金額/櫥窗個數。
5、人均勞效（人效）：主要是本月人均勞效情況、與去年同期對比。“本月人均勞效”計算方法：本月銷售金額/本月總營業人數。
6、盤點損耗率分析：主要是門店盤點結果簡要分析，通過分析及時發現商品進、銷、存各個環節存在的問題。該指標指標僅對大店或銷量日均100以上店鋪適用。
7、庫存分析：主要是本月平均商品庫存、庫存結構、庫齡情況、周轉天數，與去年同期對比分析。通過該組數據的分析可以看出庫存是否出現異常，特別是否存在庫存積壓現象。該指標指標僅對大店或銷量日均100以上店鋪適用。
8、促銷商品業績評估：主要是促銷商品品種數執行情況，促銷商品銷售情況、占比情況及與前期銷售對比情況分析。“促銷商品與前期銷售對比分析”即將本檔期特價商品的銷售情況與特價執行前相同天數的銷售情況進行對比分析，通過以上這組數據的分析可以看出促銷產生的效果以及促銷活動存在的問題。
9、流量、客單價分析：主要指本月平均每天流量、客單價情況，與去年同期對比情況。這組數據在分析客流量、客單價時特別要注重促銷活動期間及促銷活動前的對比分析，促銷活動的開展是否對于提高客流量、客單價起到了一定的作用。
10、售罄率：指貨品上市后特定時間段銷售數量占進貨數量的百分比。它是衡量貨品銷售狀況的重要指標。在通常情況下，售罄率越高表示該類別貨品銷售情況越好，但它跟進貨數量有著很大的關系。通過此數據可以針對貨品銷售的好壞進行及時的調整。
11、庫銷比：指庫存金額同銷售牌價額之比例。通常情況下，銷售牌價額為1 個月的時間，也可以說庫銷比是以月為單位的。簡單的來說就是某一時間點的庫存能夠維持多長時間的銷售。它是衡量庫存是否合理的重要指標，合理的標準在3-5 左右。在銷售數據正常的情況下，存銷比過高或過低都是庫存情況不正常的體現。通過該組數據的分析可以看出庫存是否出現異常，特別是否存在庫存積壓現象。該指標指標僅對大店或銷量日均100以上店鋪適用。
第五篇：多組分系統熱力學小結
多組分系統熱力學小結
一、重要概念
混合物（各組分標準態相同）與溶液（分溶劑和溶質，標準態不同），組成表示：物質B的摩爾分數xB、質量分數wB、（物質的量）濃度cB、質量摩爾濃度bB，理想稀溶液，理想液態混合物，偏摩爾量，化學勢，稀溶液的依數性，逸度與逸度系數，活度與活度系數
二、重要定理與公式 1．稀溶液的性質
（1）拉烏爾定律：稀溶液的溶劑：pA=pA*xA
（2）亨利定律：稀溶液的溶質：pB=kx.B xB , pB=kB.CCB , pB=kb.BbB（3）Nernst分配定律:
（4）依數性：溶劑蒸氣壓降低：?pA=pA*xB
凝固點降低: ?Tf=KfbB
沸點升高: ?Tb=KbbB
滲透壓: ?B=cBRT 2．理想混合物
定義：任一組分在全部組成范圍內符合拉烏爾定律的液態混合物。
性質：dp=0, dT=0 混合
(1)?mixV=0(2)?mixH=0(3)?mixS=-nR?xBlnxB(4)???mixG=?mixH-T?mixS=nRT?xBlnxB 3．偏摩爾量
定義：XB=(X/nB)T,p,nc≠nB
性質：恒溫恒壓下：
4．化學勢
（1）定義： ?B=GB=(G/nB)T,p,nc'≠nB
自發：朝化學勢小的方向
（3）化學勢的表達式
理想氣體：?B=?B*(T,p,yc)=?B(T)+RTln(pyB/p)實際氣體：?B=?B*(T,p,yc)=?B(T)+RTln(pB/p)逸度 :有效壓力 逸度系數: ?B=
/pB=
理想液態混合物：?B=?B*+RTln(xB)
真實液態混合物：?B=?B*+RTln(?B)
活度 ?=fBxB
在常壓下，壓力影響可忽略不計，故
?B=?Bθ+RTln(?B)若氣相為理想氣體，則活度的計算式：
/pyB
?B=pB/pB*
fB=?B/xB=pB/pB* xB
稀溶液：溶劑或溶質：?A=?A+RTln(xA)真實溶液
溶劑： ?A=?A+RTln(?A)溶質：采用質量摩爾濃度時：?B=?B，b+RTln(?b，B)
采用濃度時 ?B=?c，B+RTln(?c，B)
5.多組分系統的熱力學基本方程
三、常見的計算題型
1．根據稀溶液的性質作依數性等方面的計算 2．在相平衡一章中常用拉烏爾定律和亨利定律。3．典型題型
例題：香煙中主要含有尼古丁(Nicotine)，是致癌物質。經元素分析得知其中含 9.3% 的 H，72% 的 C 和 18.7% 的 N。現將 0.6 克尼古丁溶于 12.0 克的水中，所得溶液在101325Pa 下的凝固點為 －0.62℃，求出該物質的摩爾質量MB并確定其分子式（已知水的摩爾質量凝固點降低常數為 1.86 K·kg·mol－1）。
解：假設尼古丁的摩爾質量為MB，根據凝固點下降公式 △Tf =Kf bB
6?10-4kg/MB0.62K?1.86K?kg?mol?0.012kg 則有
?1
MB = 150 g·mol－1
可算出各原子數
C：Mr(B)w(C)/M(C)= 150×0.72/12 = 9.0
N：Mr(B)w(N)/M(N)= 150×0.1870/14 = 2.0
H：Mr(B)w(H)/M(H)= 150×0.093/1 = 13.9 所以分子式為(C9N2H14)
例題： 在293K時將6.84g蔗糖（C12H22O11）溶于1kg的水中。已知293K時此溶液的密度為1.02g·cm-3，純水的飽和蒸氣壓為2.339kPa，試求：
(1)此溶液的蒸氣壓；
-1(2)此溶液的沸點升高值。已知水的沸點升高常數Kb=0.52K· mol·kg。(3)此溶液的滲透壓。解：（1）蔗糖的摩爾質量為342g，x蔗糖=(6.84/342)/[(6.84/342)+1000/18.2]=0.0004
p= p*(1-x蔗糖)= 2.339kPa*(1-0.0004)=2.338kPa(2)b蔗糖=(6.84/342)mol/1kg = 0.02 mol·kg
-1?Tb =Kb b蔗糖 =(0.52*0.02)K = 0.01K(3)c = n蔗糖/V =(6.84/342)mol/(1.00684kg/1.02kg·dm-3)=0.02026mol·dm-3
?=cRT= 0.02026mol·1000 m-3 * 8.3145J·mol-1·K-1*293K = 49356Pa=49.4kPa
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